CN207348962U - 一种动力源共用型页岩气发电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种动力源共用型页岩气发电装置，包括压缩机、燃气机和发电机，压缩机的吸气口与页岩气供应源连接，压缩机的排气口通过气体送入管道连接有至少两个储气罐，储气罐分别通过气体送出管与燃气机的进气口连接，燃气机的输出轴的两端穿出其壳体后分别与压缩机的输入轴和发电机的输入轴连接，燃气机的输出轴与压缩机的输入轴之间以及燃气机的输出轴和发电机的输入轴之间分别设有动力切换机构，采用本实用新型的有益效果是需要切换动力时，拨动切换拔叉即可切换燃气机与压缩机或发电机的传动连接，动力切换方便、快捷，无需另外为压缩机配备动力源，大大简化了整个系统，降低了页岩气发电的设备投入成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及页岩气发电技术领域，具体涉及一种动力源共用型页岩气发电装置。
背景技术
页岩气指赋存于以富有机质页岩为主的储集岩系中的非常规天然气，是连续生成的生物化学成因气、热成因气或二者的混合，可以游离态存在于天然裂缝和孔隙中，以吸附态存在于干酪根、黏土颗粒表面，还有极少量以溶解状态储存于干酪根和沥青质中，游离气比例一般在20％～85％。与常规天然气相比，页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点，大部分产页岩气分布范围广、厚度大，且普遍含气，这使得页岩气井能够长期地以稳定的速率产气，我国含量非常丰富的页岩气，已经有越来越多的地区开始采用页岩气进行发电。传统的页岩气发电系统中压缩机和发电机分别由不同的动力系统带动，造成发电装置结构庞大，设备投入成本高等。
实用新型内容
为解决以上技术问题，本实用新型提供一种动力源共用型页岩气发电装置。
技术方案如下：一种动力源共用型页岩气发电装置，其关键在于：包括压缩机、燃气机和发电机，所述压缩机的吸气口与页岩气供应源连接，所述压缩机的排气口通过气体送入管道连接有至少两个储气罐，所述储气罐分别通过气体送出管与所述燃气机的进气口连接，所述燃气机的输出轴的两端穿出其壳体后分别与所述压缩机的输入轴和发电机的输入轴连接，所述燃气机的输出轴与 压缩机的输入轴之间以及所述燃气机的输出轴和发电机的输入轴之间分别设有动力切换机构。
采用上述技术方案燃气机可同时或单独带动压缩机和发电机运转，压缩机将从页岩气供应源采集的页岩气压缩后存储在不同的储气罐内供燃气机使用，燃气机将页岩气燃烧后给发电机供能，发电机将页岩气的化学能转化为电能并存储或提供给其他用电设备使用，压缩机和发电机共用同一个驱动机构，大大简化了整个装置，降低了页岩气发电的设备投入成本。
作为优选：上述气体送入管道和气体送出管上分别设有第一流量调控阀。采用该方案通过第一流量调控阀可分别控制给不同的储气罐存气或用不同的储气罐给燃气机供气，还可调控进入燃气机内的气体流量大小。
上述气体送出管连接有空气管，该空气管与所述气体送出管的连接点靠近所述燃气机的进气口，所述空气管上设有第二流量调控阀。采用该方案方便调节页岩气与空气的混合比，提高页岩气燃烧效率。
上述燃气机的废气排出口连接有换热器。采用该方案燃烧机排出的高热能尾气可与换热器内的低温液体进行热交换，回收热能，提高能源的利用效率。
上述燃气机的输出轴两端和对应的动力切换机构之间分别设置有离合器，所述燃气机的输出轴两端分别与对应的所述离合器的输入轴连接，所述压缩机的输入轴或所述发电机的输入轴分别通过所述动力切换机构与对应的所述离合器的输出轴连接。采用该方案当需要通过动力切换机构切换时，可先利用离合器将燃气机与压缩机或发电机之间的传动连接暂时断开，然后再利用动力切换系统切换动力。
上述动力切换机构包括切换套筒，所述离合器的输出轴、压缩机的输入轴以及所述发电机的输入轴上分别设有外花键，所述切换套筒的内壁上设有内花键；
当所述压缩机的输入轴与对应的离合器的输出轴连接时，对应的所述切换套筒套设在与所述离合器的输出轴和压缩机的输入轴上并与二者花键连接；
当所述发电机的输入轴与对应的离合器的输出轴连接时，对应的所述切换套筒套设在与所述离合器的输出轴和发电机的输入轴上并与二者花键连接。采用该方案燃气机可分别单独或同时带动压缩机和发电机运转，大大节省了设备成本。
上述切换套筒外包覆有防护壳体，所述离合器的输出轴、压缩机的输入轴以及发电机的输入轴分别通过轴承安装在对应的所述防护壳体内。采用该方案可对切换套筒起到保护作用。
上述防护壳体内设有切换拔叉，所述切换套筒的外壁上设有拔叉槽，所述防护壳体的内壁上设置有与所述离合器的输出轴平行的拔插轴，所述切换拔叉的一端插设在所述拔叉槽内，另一端滑动套设在所述拔插轴上。采用该方案需要切换动力时，拨动切换拔叉即可，方便快捷。
上述压缩机的输入轴和发电机的输入轴的端面上分别开设有安装孔，所述离合器的输出轴的通过滚针轴承安装在对应的所述压缩机的输入轴安装孔内或发电机的输入轴的安装孔内。采用该方案离合器和压缩机或发电机之间的同步性更好，磨损更小。
有益效果：采用本实用新型的有益效果是燃气机可同时或单独带动压缩机和发电机运转，需要切换动力时，拨动切换拔叉即可切换燃气机与压缩机或发电机的传动连接，动力切换方便、快捷，压缩机将从页岩气供应源采集的页岩气压缩后存储在不同的储气罐内供燃气机使用，燃气机将页岩气燃烧后给发电机供能，发电机将页岩气的化学能转化为电能并存储或提供给其他用电设备使用，压缩机和发电机共用同一个驱动机构，大大简化了整个装置，降低了页岩气发电的设备投入成本。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为离合器的输出轴和压缩机的输入轴与动力切换机构的配合结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。
如图1和图2所示，一种动力源共用型页岩气发电装置，包括压缩机4、燃气机1和发电机5，所述压缩机4的吸气口与页岩气供应源(图中未视出)连接，所述压缩机4的排气口通过气体送入管道7连接有至少两个储气罐6，所述储气罐6分别通过气体送出管8与所述燃气机1的进气口连接，所述燃气机1的输出轴的两端穿出其壳体后分别与所述压缩机4的输入轴和发电机5的输入轴连接，所述燃气机1的输出轴与压缩机4的输入轴之间以及所述燃气机1的输出轴和发电机5的输入轴之间分别设有动力切换机构。
所述气体送出管8连接有空气管10，该空气管10与所述气体送出管8的连接点靠近所述燃气机1的进气口，所述燃气机1的废气排出口连接有换热器12，所述气体送入管道7和气体送出管8上分别设有第一流量调控阀9，所述空气管10上设有第二流量调控阀11。
所述燃气机1的输出轴两端和对应的动力切换机构之间分别设置有离合器2，所述燃气机1的输出轴两端分别与对应的所述离合器2的输入轴连接，所述压缩机4的输入轴或所述发电机5的输入轴分别通过所述动力切换机构与对应的所述离合器2的输出轴连接。
所述压缩机4的输入轴和发电机5的输入轴的对接端端面上分别开设有安装孔306，所述离合器2的输出轴对接端通过滚针轴承307安装在对应的所述压缩机4的输入轴安装孔306内或发电机5的输入轴的安装孔306内，所述动力 切换机构包括切换套筒301，所述离合器2的输出轴、压缩机4的输入轴以及所述发电机5的输入轴上分别设有外花键，所述切换套筒301的内壁上设有内花键，当所述压缩机4的输入轴与对应的离合器2的输出轴连接时，对应的所述切换套筒301套设在与所述离合器2的输出轴和压缩机4的输入轴上并与二者花键连接；当所述发电机5的输入轴与对应的离合器2的输出轴连接时，对应的所述切换套筒301套设在与所述离合器2的输出轴和发电机5的输入轴上并与二者花键连接。
从图中还可以看出，所述切换套筒301外包覆有防护壳体302，所述离合器2的输出轴、压缩机4的输入轴以及发电机5的输入轴分别通过轴承303安装在对应的所述防护壳体302内，所述防护壳体302内设有切换拔叉304，所述切换套筒301的外壁上设有拔叉槽，所述防护壳体302的内壁上设置有与所述离合器2的输出轴平行的拔插轴305，所述切换拔叉304的一端插设在所述拔叉槽内，另一端滑动套设在所述拔插轴305上。
使用时，当需要驱动压缩机4运转给储气罐6灌装页岩气时，此时燃气机1和压缩机4之间的离合器2的输出轴与压缩机4的输入轴连接，燃气机1运转带动压缩机4运转给储气罐6灌气；当储气罐6内装有足够的页岩气后，储气罐6便能给燃气机1提供充足的能源即可开始发电，此时可通过离合器2暂时切断燃气机1与压缩机4的连接，拨动切换拔叉304，使切换套筒301向一端偏移，从而将离合器2的输出轴和压缩机4的输入轴断开，压缩机4停止运转；对应地发电时，将燃气机1和发电机5之间的离合器2的输出轴与压缩机5的输入轴连接，燃气机1运转带动发电机5发电，需要断开燃气机1和发电机5之间的连接时的切换操作与切断燃气机1和压缩机4之间的连接类似。
最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的 前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种动力源共用型页岩气发电装置，其特征在于：包括压缩机(4)、燃气机(1)和发电机(5)，所述压缩机(4)的吸气口与页岩气供应源连接，所述压缩机(4)的排气口通过气体送入管道(7)连接有至少两个储气罐(6)，所述储气罐(6)分别通过气体送出管(8)与所述燃气机(1)的进气口连接，所述燃气机(1)的输出轴的两端穿出其壳体后分别与所述压缩机(4)的输入轴和发电机(5)的输入轴连接，所述燃气机(1)的输出轴与压缩机(4)的输入轴之间以及所述燃气机(1)的输出轴和发电机(5)的输入轴之间分别设有动力切换机构。
2.根据权利要求1所述的一种动力源共用型页岩气发电装置，其特征在于：所述气体送入管道(7)和气体送出管(8)上分别设有第一流量调控阀(9)。
3.根据权利要求1或2所述的一种动力源共用型页岩气发电装置，其特征在于：所述气体送出管(8)连接有空气管(10)，该空气管(10)与所述气体送出管(8)的连接点靠近所述燃气机(1)的进气口，所述空气管(10)上设有第二流量调控阀(11)。
4.根据权利要求3所述的一种动力源共用型页岩气发电装置，其特征在于：所述燃气机(1)的废气排出口连接有换热器(12)。
5.根据权利要求1所述的一种动力源共用型页岩气发电装置，其特征在于：所述燃气机(1)的输出轴两端和对应的动力切换机构之间分别设置有离合器(2)，所述燃气机(1)的输出轴两端分别与对应的所述离合器(2)的输入轴连接，所述压缩机(4)的输入轴或所述发电机(5)的输入轴分别通过所述动力切换机构与对应的所述离合器(2)的输出轴连接。
6.根据权利要求5所述的一种动力源共用型页岩气发电装置，其特征在于： 所述动力切换机构包括切换套筒(301)，所述离合器(2)的输出轴、压缩机(4)的输入轴以及所述发电机(5)的输入轴上分别设有外花键，所述切换套筒(301)的内壁上设有内花键；
当所述压缩机(4)的输入轴与对应的离合器(2)的输出轴连接时，对应的所述切换套筒(301)套设在与所述离合器(2)的输出轴和压缩机(4)的输入轴上并与二者花键连接；
当所述发电机(5)的输入轴与对应的离合器(2)的输出轴连接时，对应的所述切换套筒(301)套设在与所述离合器(2)的输出轴和发电机(5)的输入轴上并与二者花键连接。
7.根据权利要求6所述的一种动力源共用型页岩气发电装置，其特征在于：所述切换套筒(301)外包覆有防护壳体(302)，所述离合器(2)的输出轴、压缩机(4)的输入轴以及发电机(5)的输入轴分别通过轴承(303)安装在对应的所述防护壳体(302)内。
8.根据权利要求7所述的一种动力源共用型页岩气发电装置，其特征在于：所述防护壳体(302)内设有切换拔叉(304)，所述切换套筒(301)的外壁上设有拔叉槽，所述防护壳体(302)的内壁上设置有与所述离合器(2)的输出轴平行的拔插轴(305)，所述切换拔叉(304)的一端插设在所述拔叉槽内，另一端滑动套设在所述拔插轴(305)上。
9.根据权利要求5-8任一项所述的一种动力源共用型页岩气发电装置，其特征在于：所述压缩机(4)的输入轴和发电机(5)的输入轴的端面上分别开设有安装孔(306)，所述离合器(2)的输出轴通过滚针轴承(307)安装在对应的所述压缩机(4)的输入轴安装孔(306)内或发电机(5)的输入轴的安装孔(306)内。
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